anh 5 sinh học 6 đinh trung thành thư viện tư liệu giáo dục

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (211.85 KB, 16 trang )

(1)<div class='page_container' data-page=1>

II.2 – BÀI TOÁN LẬP CTPT

HYDROCACBON

II.2.1 CÁC PHƯƠNG PHÁP LẬP CÔNG THỨC PHÂN TỬ CỦA

HYDROCACNON

II.2.1.1 Phương pháp khối lượng hay % khối lượng.

1) Phương pháp giải :

Bước 1 : Tìm MA : tùy theo giả thiết đề bài cho mà sử dụng các cách tính sau để tìm MA

Tìm MA dựa trên các khái niệm cơ bản, các định luật cơ bản. Có nhiều cách để tìm

khối lượng phân tử, tùy từng giả thiết đề bài cho mà dùng cách tính thích hợp.
1. Dựa vào khối lượng riêng DA (đktc)

MA = 22,4 . DA với DA đơn vị g/l

2. Dựa vào tỉ khối hơi của chất hữu cơ A
MA = MB . dA/B

MA = 29 . dA/KK

3. Dựa vào khối lượng (mA ) của một thể tích VA khí A ở đktc

MA = (22,4 . mA)/ VA

mA: khối lượng khí A chiếm thể tích VA ở đktc

4. Dựa vào biểu thức phương trình Mendeleep – Claperon:

Cho mA (g) chất hữu cơ A hóa hơi chiếm thể tích VA (l) ở nhiệt độ T

(oK) và áp suất P(atm)

PV = nRT  pV
mRT
M

(R = 0,082 atm/ oKmol)

5. Dựa vào định luật Avogadro:

Định luật: Ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất, mọi thể tích khí bằng

nhau đều chứa cùng một số phân tử khí.

VA = VB => nA = nB  B

B
A
A

M
m
M
m



=> MA = mA B

</div>
(2)<div class='page_container' data-page=2>

Bước 2 : Đặt CTPT chất A: CxHy

Xác định thành phần các nguyên tố trong hydrocacbon.
Cách 1 :Dùng khi đề bài

-Không cho khối lượng hydrocacbon đem đốt cháy
-Tính được mC, mH từ mCO2, mH2O

 Tính khối lượng các ngun tố có trong A và mA (g) chất A.

- Xác định C:

22,4

V
12.
n

.
12
44
m
12.
)
CO
(trong
mC
A)

(trong

mC CO2

CO2
CO2

2   



- Xác định H

HO

O
O

H n

n

2
2

2 18 2.

m
2
2

.
1
H2O)
(trong
mH
A)

mH(trong    H 

- Xác định mA

 mA = mH + mA

* Xác định CTPT chất hữu cơ A: CxHy

Dựa trên CTTQ chất hữu cơ A: CxHy

;
12.m

m
.
M
x
m

y
m

A
C
A
A

A
H

x    

H
A
m

m
.
M
y

Cách 2 : Khi đề bài cho biết thành phần % các nguyên tố trong hỗn hợp
* Dùng công thức sau:

12.100

C
.%
M
x
100%

M
%H

y
C
%

12x A A







; 100
H
.%
M

y A

 CTPT A.

Cách 3 : * Tìm CTĐG nhất => CTN => CTPT A

1 α:β

m
:
12
m
y
:

x C H




hoặc 1 α:β

%H
:
12
%C
y
:

x  

- CTĐG nhất : CH

=> CTTN : (CH)n

- Xác định n: biện luận từ CTTN để suy ra CTPT đúng của A :
y  2x + 2; y chẵn, nguyên dương ; x  1, nguyên dương.
 Từ đó xác định được CTPT đúng của chất hữu cơ A.

Lưu ý: Khi bài tóan yêu cầu xác định CTĐG nhất của chất hữu cơ A (hay CTN của A)
hoặc khi đề khơng cho dữ kiện để tìm MA thì ta nên làm theo cách trên.

2) Các ví dụ :

Ví dụ 1 :

</div>
(3)<div class='page_container' data-page=3>

GIẢI

Bước 1: Tính MA:

Biết dA/KK => MA = MKK. dA/KK = 29.3,93 = 114

Bước 2 : Đặt A : CxHy

100

M
%H

12x A




 12.100 8

114.84,21
12.100

.%C
M

x  A  

 1.100 18

114.15,79
1.100

.%H
M

y A  

Suy ra CTPT A: C8H18

Ví dụ 2 :

Một hydrocacbon A ở thể khí có thể tích gấp 4 lần thể tích của lưu huỳnh đioxit có
khối lượng tương đương trong cùng điều kiện. Sản phẩm cháy của A dẫn qua bình đựng
nước vơi trong dư thì có 1g kết tủa đồng thời khối lượng bình tăng 0,8g. Tìm CTPT A.

GIẢI

* Tìm MA :

1VA = 4VSO2(ở cùng điều kiện )

nA = 4nSO2

 2 2

2 1 4

SO
A

SO
SO
A

A

M
M

M

m
M

m






(A và SO2 có khối lượng tương đương nhau)



16
4
64
4

M SO2

A   

Cách 1 : giải theo phương pháp khối lượng hay % khối lượng :
Đặt A : CxHy

Bình đựng Ca(OH)2 hấp thụ CO2 và H2O

Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O

m = mCaCO3 = 1g

nCO2 = nCaCO3 = 1/100= 0,01mol

nC = nCO2 = 0,01mol mC = 12.0,01=0,12g

mCO2 = 0,01.44 = 0,44g
mbình = mCO2 + mH2O

mH2O= 0,8-0,44 = 0,36g

g

m

mH HO 0,04

18
36
,
0
2
18
2 2



</div>
(4)<div class='page_container' data-page=4>

Ta có

1
16
,
0
.
12

12
,
0
.
16
12.m

m
.
M
x
m

M
m

A
C
A
A

A
H

x      

4
16
,
0

04
,
0
.
16
m

m
.
M
y

A
H

A  



Vậy CTPT A : CH4

Cách 2 : Biện luận dựa vào điều kiện y  2x + 2; y chẵn, nguyên dương ; x  1, nguyên
 x =1 và y = 4 CTPT A.

Ví dụ 3:

Đốt cháy hoàn toàn 2,64g một hydrocacbon A thu được 4,032 lít CO2 (đktc). Tìm

CTPT A?

GIẢI

* Tìm thành phần các nguyên tố :

mC (trong A) = mC (trong CO2) = (4,032/ 22,4)*12 = 2,16g

mH = mA – mC = 2,64 – 2,16 = 0,48g

C H

m m 2,16 0,48

x:y= : = : =3:8

12 1 12 1

 CTN : C3H8 CTTN : (C3H8)n

Biện luận :

Số H  2 số C +2  8n  6n + 2  n  1 mà n nguyên dương n = 1



CTPT A : C3H8

II.2.1.2) Phương pháp dựa vào phản ứng cháy:

Dấu hiệu nhận biết bài toán dạng này : đề bài đốt cháy một chất hữu cơ có đề cập
đến khối lượng chất đem đốt hoặc khối lượng các chất sản phẩm (CO2, H2O) một cách

trực tiếp hoặc gián tiếp (tức tìm được khối lượng CO2, H2O sau một số phản ứng trung

gian).

1) Phương pháp giải :

Bước 1 : Tính MA (ở phần II.2.1.1)

Bước 2 : Đặt A : CxHy

* Viết phương trình phản ứng cháy.

O
H
2
y
xCO
O

4
y
x
H

C t 2 2

2
y


 












MA(g) 44x 9y

mA(g) mCO2 mH2O

</div>
(5)<div class='page_container' data-page=5>

A CO HO
A

2 m

9y
m

44x
m




hoặc A O2pu CO2 H2O

y y

1 4 x 2

= = =

n n n n

O
H
A
A

CO
A

9m
.m
M
y
,

44m

.m
M

x 2 2




* Từ đó suy ra CTPT A

Một số lưu ý:

1) Nếu đề bài cho: oxi hóa hịan tịan một chất hữu cơ A thì có nghĩa là đốt cháy hịan
tịan chất hữu cơ A thành CO2 và H2O

2) Oxi hóa chất hữu cơ A bằng CuO thì khối lượng oxy tham gia phản ứng đúng bằng độ
giảm khối lượng a(g)của bình đựng CuO sau phản ứng oxi hóa. Thơng thường trong bài
toán cho lượng oxi tham gia phản ứng cháy, để tìm khối lượng chất hữu cơ A nên chú ý
đến định luật bảo toàn khối lượng

mA + a = mCO2 + mH2O

3) Sản phẩm cháy (CO2, H2O) thường được cho qua các bình các chất hấp thụ chúng.

4) Bình đựng CaCl2 (khan), CuSO4 (khan), H2SO4 đặc, P2O5, dung dịch kiềm, … hấp thụ

nước.

Bình đựng các dung dịch kiềm…hấp thụ CO2.

Bình đựng P trắng hấp thụ O2.

5) Độ tăng khối lượng các bình chính là khối lượng các chất mà bình đã hấp thụ.

6) Nếu bài toán cho CO2 phản ứng với dung dịch kiềm thì nên chú ý đến muối tạo thành

để xác định chính xác lượng CO2.

7) Viết phương trình phản ứng cháy của hợp chất hữu cơ với oxy nên để oxy lại cân bằng
sau từ vế sau đến vế trước. Các nguyên tố còn lại nên cân bằng trước, từ vế trước ra vế
sau phương trình phản ứng.

2) Bài tập ví dụ :
Ví dụ 1 :

Đốt hoàn toàn 0,58g một hydrocacbon A được 1,76g CO2 và 0,9g H2O. Biết A có

khối lượng riêng DA  2,59g/l. Tìm CTPT A

Tóm tắt :

0,58g X + O2  (1,76g CO2; 0,9 g H2O)

DA  2,59g/l. Tìm CTPT A?

GIẢI :

* Tìm MA :

Biết DA => MA = 22,4.2,59  58

* Viết phương trình phản ứng cháy, lập tỉ lệ để tìm x,y

O
H
2
y
xCO
O

4
y
x
H

C t 2 2

2
y


 













</div>
(6)<div class='page_container' data-page=6>

mA(g) mCO2 mH2O

A CO HO
A

2 m

9y
m

44x
m




= 0,9

9y
1,76

44x
0,58




 x = 4

y =10
Vậy CTPT A : C4H10

Ví dụ 2 : Khi đốt cháy hòan tòan 0,42 g một Hydrocacbon X thu tịan bộ sản phẩm qua
bình 1 đựng H2SO4 đặc, bình 2 đựng KOH dư. Kết quả, bình 1 tăng 0,54 g; bình 2 tăng

1,32 g. Biết rằng khi hóa hơi 0,42 g X chiếm thể tích bằng thể tích của 1,192 g O2 ở cùng

điều kiện. Tìm CTPT của X
Tóm tắt đề:

0,42g X (CxHy) +O2 HCO2
2O

Bình 1đựng ddH2SO4 đ

-H2O, m1=0,54g CO2

Bình 2 đựng KOHdư
-CO2, m2=1,32g

Tìm CTPT X?

GIẢI

* Tính MX :

0,42g X có VX = VO2 của 0,192g O2 (cùng điều kiện)

=> nX = nO2 => O2

O2
X

X
M
m
M
m



0,192
0,42.32
m

.M
m
M

2
2

O
O
X

X   

* Gọi X : CxHy

O
H
2
y
xCO
O

4
y
x
H

C t 2 2

2
y


 












MX 44x 9y (g)

0,42 mCO2 mH2O (g)

Ta có :

X CO2 H2O
X

m
9y
m

44x
m




(1)

Đề bài cho khối lượng CO2, H2O gián tiếp qua các phản ứng trung gian ta phải tìm khối

lượng CO2, H2O

* Tìm mCO2, mH2O :

- Bình 1 đựng dd H2SO4 đ sẽ hấp thụ H2O do đó độ tăng khối lượng bình 1 chính là

khối lượng của H2O :

m1 = mH2O=0,54g (2)

- Bình 2 đựng dd KOH dư sẽ hấp thụ CO2 do đó độ tăng khối lượng bình 2 chính là

</div>
(7)<div class='page_container' data-page=7>

m2 = mCO2 =1,32g (3)

(1), (2), (3)  0,54

9y
1,32

44x
0,42




 x = 5

y = 10

Vậy CTPT X : C5H10 (M = 70đvC)

II.2.1.3 Phương pháp thể tích (phương pháp khí nhiên kế):

Phạm vi ứng dụng : Dùng để xác định CTPT của các chất hữu

cơ ở thể khí hay ở thể lỏng dễ bay hơi.

Cơ sở khoa học của phương pháp : Trong một phương trình

phản ứng có các chất khí tham gia và tạo thành (ở cùng điều kiện
nhiệt độ, áp suất) hệ số đặt trước công thức của các chất không
những cho biết tỉ lệ số mol mà còn cho biết tỉ lệ thể tích của chúng.

1)Phương pháp giải

Bước 1 : Tính thể tích các khí VA, VO2, VCO2, VH2O (hơi)…

Bước 2 : Viết và cân bằng các phương trình phản ứng cháy của hydrocacbon A dưới dạng
CTTQ CxHy

Bước 3 : Lập các tỉ lệ thể tích để tính x,y

O
H
2
y
xCO
O

4
y
x
H

C t 2 2

2
y


 












1(l) 






4
y
x

(l) x(l) 






2
y

(l)
VA(l) VO2 (l) VCO2 (l) VH2O(hơi)(l)

A Ò2 CO2 VH2O
2
y
V

x
V

4
y
x
V








hay A O CO nHO

y
n

x
n

y
x
n

2
2

2
4

2






;
n
n
V
V
x

A
CO
A

CO2 2






A

O
H

n
n 2

2 2

2V
y

A
O
H






Cách khác : Sau khi thực hiện bước 1 có thể làm theo cách khác:

- Lập tỉ lệ thể tích VA: VB : VCO2 : VH2O rồi đưa về tỉ lệ số nguyên tối giản m:n:p:q.

- Viết phương trình phản ứng cháy của hợp chất hữu cơ A dưới dạng:
mCxHy + nO2 

o

t

pCO2 + qH2O

- Dùng định luật bảo toàn nguyên tố để cân bằng phương trình phản ứng cháy sẽ tìm
được x và y =>CTPT A

</div>
(8)<div class='page_container' data-page=8>

- Nếu VCO2 : VH2O = 1:1 => C : H = nC : nH = 1: 2

- Nếu đề tóan cho oxy ban đầu dư thì sau khi bật tia lửa điện và làm lạnh (ngưng tụ hơi
nước) thì trong khí nhiên kế có CO2 và O2 cịn dư. Bài tóan lý luận theo CxHy

- Nếu đề tóan cho VCxHy = VO2 thì sau khi bật tia lửa điện và làm lạnh thì trong khí nhiên

kế có CO2 và CxHy dư. Bài tóan lý luận theo oxy.

- Khi đốt cháy hay oxi hóa hịan tồn một hydrocacbon mà giả thiết không xác định rõ
sản phẩm, thì các nguyên tố trong hydrocacbon sẽ chuyển thành oxit bền tương ứng trừ:
N2 khí N2

Halogen  khí X2 hay HX (tùy bài)

2. Bài tập ví dụ
Ví dụ 1:

Trộn 0,5 l hỗn hợp C gồm hydrocacbon A và CO2 với 2,5 l O2 rồi cho vào khí nhiên

kế đốt cháy thì thu được 3,4 l khí, làm lạnh chỉ còn 1,8 l. Cho hỗn hợp qua tiếp dung dịch
KOH (đặc) chỉ cịn 0,5 l khí. Các V khí đo cùng điều kiện. Tìm CTPT của hydrocacbon
A.

Tóm tắt đề :

CxHy : a (l)

Gọi 0,5 l hỗn hợp

CO2 : b (l)

0,5l hỗn hợp + 2,5l O2 đốt CO2 ,O2 dư,H2O ll(- H2O) CO2,O2dư

KOHñ(- CO2) O

2 dư

GIẢI :

* O2 dư , bài tóan lý luận theo Hydrocacbon A
O

H
2
y
xCO
O

4
y
x
H

C t 2 2

2
y


 












a a 







4
y
x

ax a2
y

(lít)
CO2  CO2

b b (lít)
Ta có Vhh = a + b = 0,5 (1)

VCO2 = ax + b = 1,8 – 0,5 = 1,3 (2)

VH2O = a2
y

= 3,4 – 1,8 = 1,6 (3)
VO2 dư = 2,5 - a










4
y
x

= 0,5

 ax + a4

</div>
(9)<div class='page_container' data-page=9>

 ax + 3,2/4 = 2  ax = 1,2 (5)

(2), (3) VCO2 = b = 0,1

Vhh = a + b = 0,5  a = 0,4

 x = ax /a = 3
 y = ay/a = 8

Vậy CTPT của A là C3H8

Ví dụ 2 :

Trộn 12 cm3 một hydrocacbon A ở thể khí với 60 cm3 oxi (lấy dư)

rồi đốt cháy. Sau khi làm lạnh để nước ngưng tụ rồi đưa về điều kiện ban đầu thì thể tích
khí cịn lại là 48 cm3, trong đó có 24cm3 bị hấp thụ bởi KOH, phần còn lại bị hấp thụ bởi

Tìm CTPT của A (các thể tích khí đo trong cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất)
Tóm tắt :

12cm3 CxHy

60cm3 O2 (dư)

đốt COH 2

O2dư

làm lạnh
-H2O

CO2

O2 dư

(V=48cm3)

24cm3 khí bị hấp thụ bởi KOH

khí cịn lại bị hấp thụ bởi P
(- CO2)

(-O2)

GIẢI :

* Tính các V:
VCO2 = 24cm3

VO2 dư = 48 – 24 = 24cm3 VO2 pứ = 60 – 24 = 36 cm3

* Tìm CTPT :

Cách 1: Tính trực tiếp từ phương trình phản ứng đốt cháy:
O

H
y
xCO
O

y
x

H t

y 2 2 2

2
4

C   0 










12 










4
y
x

12  12x (cm3)

VCO2 =12x = 24 => x = 2

VO2 dư = 60 – 12










4
y
x

= 24 => y = 4

 CTPT của A: C2H4

Cách 2: Lập tỉ lệ thể tích A O2 CO2 VH2O
2
y
V

x
V

4
y
x
V







O
H
2
y
xCO
O

4
y
x
H

C t 2 2

2
y


 













1 






4
y
x

x 2

</div>
(10)<div class='page_container' data-page=10>

12 36 24 (cm3)

2 CO

A V

x
V

4
y
x
V





24
x
36

4
y
x
12







=> x = 2 và y = 4

 CTPT của A: C2H4

Cách 3:

Nhận xét: đốt 12 cm3 A đã dùng 36 cm3 oxy và tạo ra 24 cm3 CO
2

Suy ra 12C H 36O 24CO2 ?H2O

t
2
y


 




ĐLBT (O): =>12C H 36O 24CO2 24H2O
t

2
y


 




ĐLBT (C): 12x = 24 => x = 2
ĐLBT (H) :12y = 48 => y = 4



Vậy CTPT của A là C2H4

Ví dụ 3 :

Trong một bình kín thể tích 1dm3 có một hỗn hợp đồng thể tích gồm hydrocacbon A

và O2 ở 133,5 oC, 1 atm. Sau khi bật tia lửa điện và đưa về nhiệt độ ban đầu (133,5 oC) thì

áp suất trong bình tăng lên 10% so với ban đầu và khối lượng nước tạo ra là 0,216 g. Tìm
CTPT A

Tóm tắt :

V = 1dm3
CxHy(A)

t=133,5oC,P1=1atm

đốt sp cháy

V=1dm3

t=133,5oC, P2 taêng 10%

(lượng H2O tạo ra là 0,216g)

GIẢI :

Tìm CTPT A?

0,082.(273 133,5) 0,03(mol)

1.1
RT

n1 





Vì hỗn hợp đồng thể tích nên nA = nO2 = 0,03/2 = 0,015 mol

=> CxHy dư, biện luận theo O2

Sau khi đưa về nhiệt độ ban đầu, các khí tạo áp suất có trong bình gồm H2O, CO2,

CxHy dư có số mol là :

n2 = n1 . P2/P1 = 0,03.110/100 = 0,033 mol

nH2O = 0,216/18 = 0,012 mol

ĐLBT khối lượng (O) : nO2 = nCO2 + 1/2nH2O

=> nCO2 = nO2 – 1/2nH2O = 0,015-0,012/2 = 0,009mol

nCxHydư = n2 - nCO2 - nH2O = 0,033-0,012-0,009 =0,012mol

</div>
(11)<div class='page_container' data-page=11>

O
H
2
y
xCO
O
4
y

x
H

C t 2 2

2
y
x
0

 










1 





4
y
x

x 2

(mol)
0,003 0,015 0,009 0,012 (mol)
Ta có :

0,012

2
009
,
0
015
,
0
4
003
,
0
1
y
x
y
x






=> x = 3
y = 8

Vậy CTPT A : C3H8

II.2.1.4 Phương pháp giá trị trung bình (xác định CTPT của hai hay nhiều

chất hữu cơ trong hỗn hợp):

Là phương pháp chuyển hỗn hợp nhiều giá trị về một giá trị tương đương, nhiều
chất về một chất tương đương

 Đặc điểm

Phương pháp giá trị trung bình được dùng nhiều trong hóa hữu cơ khi giải bài tóan
về các chất cùng dãy đồng đẳng. Một phần bản chất của giá trị trung bình được đề cập
đến ở việc tính phần trăm đơn vị và khối lượng hỗn hợp khí trong bài tóan tỉ khối hơi ở
chương đầu lớp 10. Do đó, học sinh dễ dàng lĩnh hội phương pháp này để xác định CTPT
của hai hay nhiều chất hữu cơ trong hỗn hợp.

II.1.4.1 Phương pháp khối lượng phân tử trung bình của hỗn hợp (Mhh)

Chất tương đương có khối lượng mol phân tử Mhhlà khối lượng mol phân tử trung

bình của hỗn hợp. Các bước giải :

Bước cơ bản : Xác định CTTQ của hai chất hữu cơ A,B

Bước 1 : Xác định CTTB của hai chất hữu cơ A, B trong hỗn hợp

Bước 2 : Tìm Mhh qua các cơng thức sau :





100
M
%A
100
%A.M
100
%B.M
%A.M
n
n
.M
n
.M
n
n
m

M A B A B

B
A
B
B
A
A
hh
hh

hh     





Hoặc





100
M
%A
100
%A.M
V
.M
V
.M
V
V
V
.M
V
.M
V
.M
d

M A A B B A B

B
A
B
B
A
A
X
hh/X

hh     







Giả sử MA< MB => MA<Mhh< MB

Bước 3 : Biện luận tìm MA, MB hợp lý => CTPT đúng của A và B

Phạm vi ứng dụng: sử dụng có lợi nhiều đối với hỗn hợp các chất cùng dãy đồng đẳng

</div>
(12)<div class='page_container' data-page=12>

 Phạm vi áp dụng : Khi có hỗn hợp gồm nhiều chất, cùng tác

dụng với một chất khác mà phương trình phản ứng tương tự nhau (sản
phẩm, tỉ lệ mol giữa nguyên liệu và sản phẩm, hiệu suất, phản ứng
tương tự nhau), có thể thay thế hỗn hợp bằng một chất tương đương,
có số mol bằng tổng số mol của hỗn hợp. Công thức của chất tương
đương gọi là CTPT trung bình.

 Phương pháp giải :

Bước 1 : Đặt CTPT của hai chất hữu cơ cần tìm rồi suy ra CTPT trung bình của chúng :
Đặt A : CxHy ; B : Cx’Hy’ CTPTTB : x y

C H

Bước 2 : Viết phương trình phản ứng tổng quát và dữ liệu đề bài cho tính x,y
Bước 3 : biện luận

Nếu x<x’  x < x< x’

y<y’  y< y< y’

Dựa vào điều kiện x, x’, y, y’ thỏa mãn biện luận suy ra giá trị hợp lý của chúng  CTPT

A, B.

Phạm vi ứng dụng : Phương pháp giải này ngắn gọn đối với

các bài tóan hữu cơ thuộc loại hỗn hợp các đồng đẳng nhất là các
đồng đẳng liên tiếp. Tuy nhiên có thể dùng phương pháp này để giải
các bài toán hỗn hợp các chất hữu cơ không đồng đẳng cũng rất hiệu
quả.

Ngoài phương pháp trên cịn có phương pháp số C, số H, số liên kết  trung bình (

k

). Phương pháp giải tương tự như hai phương pháp trên

Một số lưu ý:

1) Nếu bài cho 2 chất hữu cơ A, B là đồng dẳng liên tiếp thì :
m = n + 1 (ở đây n, m là số C trong phân tử A, B)

2) Nếu bài cho 2 chất hữu cơ A, B hơn kém nhau k nguyên tử C thì m = n + k.
3) Nếu bài cho 2 chất hữu cơ A, B cách nhau k nguyên tử C thì : m = n + (k +1)
4) Nếu bài cho anken, ankin thì n, m  2.

5) Nếu bài tốn cho A, B là hydrocacbon ở thể khí trong điều kiện thường (hay điều kiện
tiêu chuẩn) thì n, m  4

 Bài tập ví dụ :
Bài 1:

Đốt cháy hòan tòan 19,2 g hỗn hợp 2 ankan liên tiếp thu được 14,56 l CO2 (ở OoC,

2 atm). Tìm CTPT 2 ankan.

GIẢI :

</div>
(13)<div class='page_container' data-page=13>

mol
RT

PV

nCO 1,3

082
,
0

.
273

56
,
14
.
2

2   

O
H
n
CO
n
O

n
H

Cn 2n 2 2 2 ( 1) 2

2
1
3



 






X
X

M
m

 X
X

M
m

.n

Cách 1: phương pháp số C trung bình (n)

Số mol hỗn hợp X

X
X

M
m

n 

Số mol CO2 : nCO2 = X

X

M
m

.n = 1,3

2,6
n
3
,
1
n
2
n
14

19,2







Hỗn hợp gồm 2 ankan liên tiếp CnH2n+2

CmH2m+2 ; n<m; 1 n , m = n +1



n <n 2,6 < m = n +1

Vậy n = 2 vậy 2 ankan là: C2H6

m = 3 C3H8

Cách 2: Dùng phương pháp phân tử khối trung bình M:

Gọi 2 ankan A : CnH2n+2 (a mol) ; B : CmH2m+2 (b mol)



n



H O

nCO
O

n
H

Cn 2n 2 2 2 1 2

2
1
3



 









 




a an (mol)



m



H O
mCO

O
m
H

Cm 2m 2 2 2 1 2

2
1



 









 




b bm (mol)
nCO2 = an + bm = 1,3 (1)

mhh = (14n + 2)a + (14m +2)b = 19,2
 14(bm + an) + 2(a + b) = 19,2 (2)
Từ (1),(2) suy ra : a + b = 0,5 = nhh

=> M= mhh / nhh = 19,2/0,5 = 38,4

MA < 38,4 < MB = MA + 14

A CH4 C2H6 C3H8 C4H10 …

MA 16 30 44 58 …

</div>
(14)<div class='page_container' data-page=14>

MB 30 44 58 72 …

Vậy A : C2H6

B : C3H8

II.2.1.5 - Phương pháp biện luận

1. Dựa vào giới hạn xác định CTPT của một hydrocacbon :

- Khi số phương trình đại số thiết lập được ít hơn số ẩn cần tìm, có thể biện luận dựa vào
giới hạn :

A : CxHy thì : y  2x + 2; y chẵn, nguyên dương ; x  1, nguyên.

- Nếu khơng biện luận được hay biện luận khó khăn có thể dùng bảng trị số để tìm kết
quả.

- Điều kiện biện luận chủ yếu của loại toán này là : hóa trị các nguyên tố. Phương pháp
biện luận trình bày ở trên chỉ có thể áp dụng để xác định CTPT của một chất hoặc nếu
nằm trong 1 hỗn hợp thì phải biết CTPT của chất kia.

2. Biện luận theo phương pháp ghép ẩn số để xác định CTPT của

một hydrocacbon :

a) Các bước cơ bản :

Bước 1 : Đặt số mol các chất trong hỗn hợp là ẩn số.

Bứơc 2 : Ứng với mỗi dữ kiện của bài toán ta lập một phương trình tốn học.

Bước 3 : Sau đó ghép các ẩn số lại rút ra hệ phương trình tốn học. Chẳng hạn : a + b = P
(với a, b là số mol 2 chất thành phần)

an + bm = Q (với n, m là số C của 2 hydrocacbon thành phần)

Bước 4 : Để có thể xác định m, n rồi suy ra CTPT các chất hữu cơ thành phần, có thể áp
dụng tính chất bất đẳng thức :

Giả sử : n < m thì n(x + y) < nx + my < m(x + y)

nx+my

n< <m

x+y



Hoặc từ mối liên hệ n,m lập bảng trị số biện luận

- Nếu A, B thuộc hai dãy đồng đẳng khác nhau ta phải tìm x, y rồi thế vào phương trình
nx + my = Q để xác định m, n  CTPT.

3. Một số phương pháp biện luận xác định dãy đồng đẳng và

CTPT hydrocacbon :

 Cách 1 : Dựa vào phản ứng cháy của hydrocacbon, so

sánh số mol CO2 và số mol H2O. Nếu đốt 1 hydrocacbon (A) mà tìm

được :

</div>
(15)<div class='page_container' data-page=15>

ptpư : n 2n+2 2 2 2
3n+1

C H + O nCO + (n+1)H O

2  

* nH2O = nCO2  (A) thuộc dãy đồng đẳng anken hay olefin

hoặc (A) là xicloankan

ptpư : n 2n 2 2 2

C H + O nCO + nH O

2  

* nH2O < nCO2  (A) thuộc dãy đồng đẳng ankadien, ankin hoặc benzen

ptpư : n 2n-2 2 2 2

3n-1

C H + O nCO + (n-1)H O

2    ( đồng đẳng ankin hoặc ankadien)

n 2n-6 2 2 2

3n-3

C H + O nCO + (n-3)H O

2    ( đồng đẳng benzen)

 Cách 2 : Dựa vào CTTQ của hydrocacbon A :

* Bước 1 : Đặt CTTQ của hydrocacbon là :

CnH2n+2-2k (ở đây k là số liên kết  hoặc dạng mạch vòng hoặc cả 2 trong CTCT A)

Điều kiện k  0, nguyên. Nếu xác định được k thì xác định được dãy đồng đẳng của A.

- k = 0  A thuộc dãy đồng đẳng ankan

- k = 1  A thuộc dãy đồng đẳng anken

- k = 2  A thuộc dãy đồng đẳng ankin hay ankadien

- k = 4  A thuộc dãy đồng đẳng benzen.

Để chứng minh hai ankan A, B thuộc cùng dãy đồng đẳng, ta đặt A : CnH2n+2-2k ; B :

CmH2m+2-2k’. Nếu tìm được k = k’ thì A,B cùng dãy đồng đẳng.

* Bước 2 : Sau khi biết được A,B thuộc cùng dãy đồng đẳng, ta đặt CTTQ của A là CxHy.

Vì B là đồng đẳng của A, B hơn A n nhóm –CH2- thì CTTQ của B :CxHy (CH2)n hay

Cx+nHy+2n.

* Bước 3 : Dựa vào phương trình phản ứng cháy của A, B, dựa vào lượng CO2, H2O, O2

hoặc số mol hỗn hợp thiết lập hệ phương trình tốn học, rồi giải suy ra x, y, n  Xác định
được CTPT A, B.

 Cách 3 : dựa vào khái niệm dãy đồng đẳng rút ra nhận xét :

- Các chất đồng đẳng kế tiếp nhau có khối lượng phân tử lập thành một cấp
số cộng công sai d = 14.

- Có một dãy n số hạng M1, M2, …,Mn lập thành một cấp số cộng cơng sai d

thì ta có :

+ Số hạng cuối Mn = M1 + (n-1)d

+ Tổng số hạng S = 2

M1Mn

+ Tìm M1, …, Mn suy ra các chất

Trong một bài toán thường phải kết hợp nhiều phương pháp.

</div>
(16)<div class='page_container' data-page=16>

Đốt cháy một hỗn hợp gồm 2 hydrocacbon A, B (có M hơn kém nhau 28g) thì thu
được 0,3mol CO2 và 0,5 mol H2O. Tìm CTPT & tên A, B

GIẢI :

Hydrocacbon A, B có M hơn kém nhau 28g  A, B thuộc cùng dãy đồng đẳng.

Cách 1 :

A, B + O2 CO2 + H2O
67

,
1
3
,
0

5
,
0
n

2
2

CO
O
H




>1  A, B thuộc dãy đồng đẳng ankan.

Đặt CTTB A, B : CnH2n2: a mol

O
1)H
n
(
CO
n
O
2

1
n
3
H

Cn 2n 2   2  2   2


a  an  a(n+1) (mol)

Ta có n

1
n
3
,
0

5
,
0
n

2
2

CO
O

H 



 n= 1,5

Đặt CTTQ A, B : CnH2n+2 và CmH2m+2

Giả sử n< m  n< 1,5  n = 1  CTPT A : CH4 (M = 16)

 MB = 16 + 28 = 44  CTPT B : C3H8.

Cách 2 : Đặt CTTQ A, B : CnH2n+2 : a mol và CmH2m+2 : b mol

Các ptpứ cháy :

O
k)H

-1
(n
nCO
O

2
k

-1
3n
H

Cn 2n2-2k   2   2   2

a an a(n+1-k) (mol)

O
k)H

-1
(m
mCO
O

2
k

-1
3m
H

Cm 2m2-2k  2   2   2

b bm b(m+1-k) (mol)
Ta có :














0,5
k)b

-1
(m
k)a

-1
(n

0,3
bm
an

 (a+b)(1-k) = 0,2  k = 0 vì chỉ có k = 0 thì phương trình mới có nghĩa.
 a + b = 0,2 và an + bm = 0,3

Giả sử n < m

 n(a+b) < m (a+b)
 n < a b

bm
na




< m  n <

5
,
1
0,2
0,3



< m

</div>

anh 5 sinh học 6 đinh trung thành thư viện tư liệu giáo dục

<b>II.2 – BÀI TOÁN LẬP CTPT</b>

<b>HYDROCACBON</b>

<b>II.2.1 CÁC PHƯƠNG PHÁP LẬP CÔNG THỨC PHÂN TỬ CỦA</b>

<b>HYDROCACNON</b>

<b>II.2.1.1 Phương pháp khối lượng hay % khối lượng.</b>

<b>II.2.1.2) Phương pháp dựa vào phản ứng cháy:</b>

<b>II.2.1.3 Phương pháp thể tích (phương pháp khí nhiên kế):</b>

<b>II.2.1.4 Phương pháp giá trị trung bình (xác định CTPT của hai hay nhiều </b>

<b>chất hữu cơ trong hỗn hợp):</b>









C H

k









<b>II.2.1.5 - Phương pháp biện luận</b>

Tài liệu liên quan

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về